有限元法。其基础是变分原理和加权余量法，基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。
采用有限元法预测食品冻结时间的研究起步较晚，但进展深度和应用广泛度非同一般。Comini（1974,1978）应用有限元法在鼓风冻结装置中模拟了羊、牛肉的冻结，获得二维冻结时间的公式，预测误差在1℃内：Purwadaria等（1982）发明二维时间依存有限元法，模拟了椭圆状及梯形食品的冻结时间；Abdalla和Singh
（1985）利用有限元码研究轴对称食品的冻结时间；Califano和Zaritzky（1997）采用有限元法延伸出的边界拟合网格法模拟二维任意形状食品的冻结时间，运算速度快且结果精确；赵艳云（Yanyun Zhao）和Kolbe（1998）运用有限元法对金枪鱼的冻结时间进行模拟试验研究，获得金枪鱼在各种冻结装置、各种冻结条件下的冻结时间，与实验结果较为吻合；郇中杰（Zhongjie Huan）等（2003）应用满足局部守恒律的Galerkin有限元法分析冻结和解冻过程，进而预测了各种形状食品在不同冻结条件下的冻结时间，结果表明该方法可以精确、稳定、快速有效地解决Stefan问题，准确预测冻结时间。
有限元法能相对轻松地处理食品冻结过程中热物性改变对冻结时间的影响，对不规则区域的适应性好，因此，对形状不规则或不均匀食品的冻结时间的研究及非线性的复杂边界条件问题的分析非常有效。但即使要处理一个简单的问题也需借助计算机来完成，同时与有限差分法相比，有限元法求解速度慢且占用电脑内存大。
数值模拟的优势在于能够分析食品中水的相变、热物性变化以及食品的不均匀性对冻结时间的影响。而这些都是简单公式法无法描述的，也是它产生较大误差的原因所在。模拟结果的准确性取决于是否选用了适用的热物性计算模型和传热系数计算模型，采用有限差分法时要确定合理的时间与空间间隔，采用有限元法时需对有限元作适当剖分。只要做好上述工作，数值模拟预测食品冻结时间是相当准确可靠的。
